JP4087950B2

JP4087950B2 - Liquid crystal display device with input function and electronic apparatus including the same

Info

Publication number: JP4087950B2
Application number: JP15142898A
Authority: JP
Inventors: 郁高名知
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1998-06-01
Filing date: 1998-06-01
Publication date: 2008-05-21
Anticipated expiration: 2018-06-01
Also published as: JPH11344694A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力機能付き液晶表示装置およびそれを備える電子機器に関する。
【０００２】
【背景技術および発明が解決しようとする課題】
近年、入力機能付き液晶表示装置として、入力パネルと液晶セルとを重ね合わせて形成されたものが多用されている。このような入力機能付き液晶表示装置においては、背面に光源を備えたタイプすなわちバックライト型として用いられることが一般的である。バックライト型の場合は、その光源を発光させる必要があるため、そのために電力を消費する。しかし、小型で携帯性を持つ機器の需要が増加するにつれて、バッテリによって、できるだけ長時間の駆動が可能となるように、低消費電力化の要請が強くなっている。
【０００３】
そこで、入力機能付き液晶表示装置においても、光源を備える必要のない反射型とすることが考えられる。ところが、従来の入力機能付液晶表示装置は、液晶セルを挟む一対の偏光子が用いられており、反射板を追加して反射型として用いると、光が偏光子を透過する回数が増加し、表示が暗くなってしまうという問題があった。
【０００４】
また、反射板が液晶セルを構成する基板の外方に配置されていたため、基板等の厚さによる視差が発生し、表示が二重になったり、カラー表示の場合には色にじみが発生してしまうという問題もあった。
【０００５】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、明るい表示が可能な反射型の入力機能付き液晶表示装置を提供することにある。
【０００６】
また、本発明の他の目的は、表示が二重になったり色にじみが発生したりすることのない反射型の入力機能付き液晶表示装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に記載の入力機能付き液晶表示装置は、入力パネルと該入力パネルの背面に配置された液晶セルとを備え、前記入力パネルの前面側に入力パネル側から１／４波長板、偏光子が順番に配置されてなる入力機能付き液晶表示装置であって、前記液晶セルは、電極を備える一対の基板間に液晶を封入して形成され、背面側の前記基板に反射手段を備え、前記液晶セルの前記入力パネル側の面に散乱板が配置されたこととを特徴とする。
さらに、本発明に記載の入力機能付き液晶表示装置は、前記入力パネルと前記偏光子の間に１／２波長板が配置されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の入力機能付き液晶表示装置は、液晶セルの一対の基板のうち背面側の基板に反射手段が備えられている。その結果、光の透過を制御する液晶と反射手段とが基板によって隔てられてないことになるため、基板などの厚さに起因する視差が発生しない。したがって、この入力機能付き液晶表示装置は、表示が二重になったり、カラー液晶パネルとした場合に色のにじみが発生してしまったりすることがなく、視認性の高い表示を行うことができる。
さらに、偏光子の背面に配置され入力パネルの前面に配置された、１／４波長板または１／４＋１／２波長板よって、偏光子を通過した偏光が１／４波長板または１／４波長板＋１／２波長板を通過すると左回りまたは右回りの円偏光となり、その反射光は、入射した円偏光とは逆回りの円偏光となり、再び１／４波長板または１／４波長板＋１／２波長板を通過すると入射の際とは偏光面が９０度異なる偏光となるため、偏光子によって吸収される。したがって、入射した光が反射光として目に入らないことになる。その結果、液晶セルを透過して表示に寄与する光量に対して入力パネルで反射される光量が減少し、見やすい表示が得られる。
また、入力パネルと液晶セルの間に散乱板を配置することにより、反射板によって反射された光が散乱板によって散乱されるため、鏡面状の表示となることがなく、自然な表示とすることができる。また、散乱板は入力パネルと液晶セルとの間すなわち液晶セルの比較的近くに配置されるため、表示がぼけてしまうこともない。
【０００９】
また、偏光子は一枚のみ使用されるため、偏光子によって吸収される光が少なく、明るい表示が得られる。
【００１０】
さらに好ましくは、本発明の入力機能付き液晶表示装置は、
前記反射手段の表面が凹凸を有することを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、液晶セルの背面側の基板に設けられた反射手段の表面が凹凸を有するため、光が乱反射される。したがって、鏡面に反射された印象を与える表示ではなく、自然な表示を行うことができる。
【００１２】
さらに好ましくは、本発明の入力機能付き液晶表示装置は、
前記反射手段は、反射電極として形成された前記電極であることを特徴とする。
【００１３】
本発明の入力機能付き液晶表示装置は、液晶セルの一対の基板のうち背面側の基板に液晶に面して設けられている電極が、反射手段としても機能する反射電極である。その結果、光の透過を制御する液晶セルと反射板とが第４基板によって隔てられてないことになるため、第４基板などの厚さに起因する視差が発生しない。したがって、表示が二重になったり、カラー液晶パネルとした場合に色のにじみが発生してしまったりすることがない。
【００１４】
しかも、表示用の電極と反射手段とを別々に形成する必要がないため、構造を単純化することができる。
【００１５】
本発明の入力機能付き液晶表示装置の前記偏光子は、所定方向の偏光面を持つ光を透過し、前記偏光面と直交する偏光面の光を反射する反射偏光子であることを特徴とする。
【００２３】
さらに好ましくは、本発明の入力機能付き液晶表示装置は、
前記液晶は９０度を超えるねじれ角を有する液晶であり、
前記入力パネルと前記液晶セルとの間に配置され、前記液晶による着色を補償する位相差板を有することを特徴とする。
【００２４】
このような構成の入力機能付き液晶表示装置は、液晶（いわゆるＳＴＮ型液晶）において入射偏光の複屈折効果により生じる着色が、位相差板によって補償されるため、不自然な着色のない表示を行うことができる。
【００２５】
本発明の電子機器は、上述の入力機能付き液晶表示装置を入力手段および表示手段として備えることを特徴とする。
【００２６】
本構成によれば、上述した各入力機能付き液晶表示装置の作用効果を有する入力手段および表示手段として備えるとともに、消費電力の少ない電子機器が得られる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら、さらに具体的に説明する。
【００２８】
〔第１実施形態〕
図１は、本実施形態の入力機能付き液晶表示装置１０の模式的な断面図である。この図に示すように、入力機能付き液晶表示装置１０は、入力パネル１６と、入力パネル１６の背面に配置された液晶セル３０と、入力パネル１６の前面に貼付された位相差板１４と、その位相差板１４の前面に貼付された偏光子１２と、入力パネル１６と液晶セル３０との間に配置された散乱板２６とを備えて形成されている。液晶セル３０と入力パネル１６とは、液晶セル３０の表示面全面と入力パネル１６とを、透明弾性材例えばシリコーン樹脂を介して互いに密着した状態としてもよいし、周囲にシリコーン樹脂等を配置してニュートンリングが発生しない程度の所定間隔をあけた状態としてもよい。
【００２９】
入力パネル１６は、透明な面電極１９を一面に備える第１基板１８と、やはり透明な面電極１９を一面に備える第２基板２２とが、面電極１９，１９同士を所定間隔離して互いに対向する状態で、周縁に配置される接着剤２０によって接着されて、アナログ型のタッチパネルとして形成されている。
【００３０】
液晶セル３０においては、透明な電極３５がほぼ全面またはストライプ状に形成された第３基板３４と、電極としての反射電極３９がマトリクス状またはストライプ状に形成された第４基板３８とが、第３および第４基板間に分散配置されたスペーサ（図示せず）などによって所定間隔離され、電極３５と反射電極３９とが対向する状態となっている。反射電極３９は、反射手段としても機能する。そして、第３基板３４と第４基板３８の間にはＴＮ型の液晶４２が充填され、それら一対の基板３４，３８の対向する周縁がシール材４４によって封止されて、アクティブマトリクス型もしくは単純マトリクス型の液晶セル３０として形成されている。
【００３１】
なお、偏光子１２は、液晶セル３０の直接の前面ではなく、入力パネル１６および位相差板１４を介した前方に配置される方が好ましい。そして、偏光子１２は、透明粘着材によって入力パネル１６の第１基板１８に貼付される。このように、液晶セル３０の前方に配置される偏光子１２が、液晶セル３０の前面に配置される入力パネル１６の前面に配置されるため、入力パネル１６に入射する光は所定の偏光面を有する光のみとなる。したがって、偏光子１２が入力パネル１６の背面に配置される場合に比し、入力パネル１６の第１および第２基板１８，２２から前面方向への反射光が減少するため、外光の写り込み等が少ない視認性の高い入力機能付き液晶表示装置１０が得られる。
【００３２】
また、偏光子１２は、その表面にアンチグレア処理またはアンチリフレクション処理を施したものを用いることもできる。それによって、偏光子１２の表面による反射の表示に対する影響を低下させ表示を改善することができる。
【００３３】
位相差板は１４、前述したように偏光子１２の背面に配置され入力パネル１６の前面に配置された、１／４波長板または１／４＋１／２波長板である。なお、この位相差板１４は、その遅相軸と偏光子１２の透過軸とのなす角度を４５度として用いる。これによって、偏光子１２を通過した偏光が１／４波長板を通過すると左回りまたは右回りの円偏光となり、その反射光は、入射した円偏光とは逆回りの円偏光となり、再び１／４波長板を通過すると入射の際とは偏光面が９０度異なる偏光となるため、偏光子１２によって吸収される。したがって、入射した光が反射光として目に入らないことになる。その結果、液晶セル３０を透過して表示に寄与する光量に対して入力パネル１６で反射される光量が減少し、見やすい表示が得られる。
【００３４】
また、本実施形態の入力機能付き液晶表示装置１０は、前述したように、液晶セル３０の一対の基板の一方である第４基板３８に設けられている電極が、例えば純度９０重量％程度以上のアルミニウムで形成され、反射手段としても機能する反射電極３９である。その結果、光の透過を制御する液晶セル３０と反射板とは、第４基板３８によって隔てられてないことになるため、第４基板３８などの厚さに起因する視差が発生しない。したがって、表示が二重になったり、カラー液晶パネルとした場合に色のにじみが発生してしまったりすることがない。なお、反射電極３９の材料としては、純度９０重量％程度以上の、ニッケル、クロム、銀などの他の金属を用いることもできる。
【００３５】
さらに、第４基板３８に形成される反射手段は、必ずしも反射電極３９でなくともよい。例えば、第４基板３８上に反射手段としてのアルミニウム層を形成し、そのアルミニウム層の上面に透明な絶縁層を形成して、その絶縁層の上面に例えばＩＴＯからなる所定のパターンの透明電極を形成してもよい。
【００３６】
そして、本実施形態の入力機能付き液晶表示装置１０は、前述したように、入力パネル１６と液晶セル３０との間に散乱板２６が配置されている。したがって、反射電極３９によって反射され液晶セル３０を透過した光が散乱板２６によって散乱されるため、鏡面状の表示となることがなく、自然な表示を行うことができる。なお、散乱板２６は入力パネル１６と液晶セル３０との間で、液晶セル３０の比較的近くに配置されているため、表示のぼけは殆ど発生しない。
【００３７】
図２は、本実施形態の入力機能付き液晶表示装置１０を、上部筐体９４と下部筐体９５とを有する電子機器である電子手帳９０に組み込んだ状態を分解斜視図として示している。電子手帳９０は、入力機能付き液晶表示装置１０の他に、回路基板９６上等に形成された、表示情報出力源、表示情報処理回路、クロック発生回路などの様々な回路や、それらの回路に電力を供給する電源回路などを含んで構成される。
【００３８】
なお、本実施形態の入力機能付き液晶表示装置１０が組み込まれる電子機器としては、電子手帳９０に限らず、ノート型パソコン、携帯電話機、時計、ページャ、電卓、ＰＯＳ端末、ＩＣカード、ミニディスクプレーヤなど様々な電子機器が考えられる。
【００３９】
〔第２実施形態〕
本実施形態は、反射手段としての反射電極の表面に凹凸を形成し、入力パネルと液晶セルとの間に配置された散乱板を必ずしも必要としない点が第１実施形態とは異なる。それ以外の点は、第１実施形態と同様であるので、その説明を省略する。また、図面においては、対応する部分に第１実施形態の場合と同一の符号を付した。
【００４０】
図３は、本実施形態の入力機能付き液晶表示装置７０の模式的な断面図である。この断面図から明らかなように、本実施形態の入力機能付き液晶表示装置７０は、入力パネル１６と液晶セル７２との間に散乱板が配置されていない。
【００４１】
また、本実施形態の液晶セル７２に設けられた、反射手段としての反射電極７１は、例えば純度９０重量％程度以上のアルミニウムからなり、図４に第４基板３８の一部およびその付近の部分断面図に示すように、その表面が数μｍピッチ程度の凹凸を備えて形成されている。この構造は、基板３８上に樹脂製の多数の突起５４を分散形成し、それら突起５４および基板３８を覆う被覆膜５５を形成して表面を幾分平坦化し、その表面にアルミニウムからなる反射電極７１を所定パターンで形成して、反射電極７１を含む表面を配向膜５６で覆うことによって形成される。
【００４２】
なお、反射電極７１の材料としては、純度９０重量％程度以上の、ニッケル、クロム、銀などの他の金属を用いることもできる。
【００４３】
この構成によれば、液晶セル７２の第４基板３８に設けられた反射電極７１の表面が凹凸を有するため、光が乱反射される。したがって、鏡面に反射された印象の表示となることを、散乱板を用いることなく防ぐことができる。
【００４４】
また、散乱板を用いる必要がないため、構造を単純化することができる。
【００４５】
なお、上記においては、反射電極７１自体に凹凸を形成して光を散乱させる例を示した。しかし、反射電極７１自体は、第１実施形態の場合と同様に平坦に形成し、その表面に透明で凹凸を有する層を形成して、反射電極７１によって反射された光を散乱させてもよい。これによっても上記と同様な作用効果を奏することができる。
【００４６】
〔第３実施形態〕
本実施形態は、入力機能付き液晶表示装置において、液晶セルに封入された液晶として、ＳＴＮ型の液晶が用いられ、その液晶による着色を取り除くための位相差板が入力パネルと液晶セルとの間に設けられている点が、第１実施形態とは異なる。それ以外の点は、第１実施形態と同様であるので、その説明を省略する。また、図面においては、対応する部分に第１実施形態の場合と同一の符号を付した。
【００４７】
図５は、本実施形態の入力機能付き液晶表示装置７４の模式的な断面図である。この断面図から明らかなように、本実施形態の入力機能付き液晶表示装置７４は、入力パネル１６と液晶セル７７との間に位相差板７６が配置されている。また、本実施形態の液晶セル７７に封入されている液晶は、ＳＴＮ型の液晶７５、すなわち１８０度〜３６０度の範囲でねじれ配向したネマチック液晶である。
【００４８】
本実施形態の入力機能付き液晶表示装置７４は、このような構成とすることにより、ＳＴＮ型の液晶７５を用いた液晶セル７７において入射偏光の複屈折効果により生じる着色を、位相差板７６によって補償することができ、不自然な着色のない表示を行うことができる。
【００４９】
なお、上記においては、液晶セル７７の第４基板３８に形成された電極が反射電極３９として形成されて反射手段として機能する例を示した。しかし、液晶セル７７の第４基板３８には通常の透明電極を形成し、第４基板３８の背面に反射板を配置する構成としてもよい。
【００５０】
〔第４実施形態〕
本実施形態は、入力機能付き液晶表示装置において、液晶セルの第４基板に形成された電極が反射電極ではなく通常の透明電極である点と、反射型パネルとするために液晶セルの背面に反射板が配置されている点が第１実施形態とは異なる。それ以外の点については、第１実施形態と同様であるので、その説明を省略する。また、図面において対応する部分には第１実施形態と同一の符号を付す。
【００５１】
図６は、本実施形態の入力機能付き液晶表示装置７８の模式的な断面図である。この断面図から明らかなように、本実施形態の入力機能付き液晶表示装置７８は、液晶セル８０の背面に反射板８２が配置されている。また、第４基板３８に形成された電極７９は、反射電極ではなく、例えばＩＴＯ膜で形成された透明電極７９である。
【００５２】
なお、図６においては、第４基板３８の背面に別部材としての反射板８２を配置する例を示したが、反射板８２は、基板３８の背面に例えばアルミニウム層からなる反射層（図示せず）として形成してもよい。
【００５３】
また、反射板８２として、第１の偏光面を有する偏光を透過し第１の偏光面とほぼ直交する偏光面を有する偏光を反射する反射偏光子を、液晶セル８０の背面に達した光が反射されるようにして用いることもできる。
【００５４】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は前述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内または特許請求の範囲の均等範囲内で各種の変形実施が可能である。
【００５５】
例えば、上記各実施形態において、偏光子は、第１の偏光面を有する偏光を透過し第１の偏光面とほぼ直交する偏光面を有する偏光を吸収する通常の偏光子に限らず、第１の偏光面を有する偏光を透過し第１の偏光面とほぼ直交する偏光面を有する偏光を反射する反射偏光子を用いることもできる。そして、反射偏光子としては、薄膜を積層したタイプのもの、コレステリック液晶層と１／４波長板とを組み合わせるもの、ブリュースターの角度を利用して反射偏光と透過偏光とに分離するもの（SID 92 DIGEST P.427-429）、ホログラムを利用するもの等を用いることもできる。
【００５６】
さらに、上記各実施形態では、電気光学特性がＴＮ型またはＳＴＮ型で、単純マトリックス駆動方式の入力機能付液晶表示装置を示したが、スタティック駆動や、ＴＦＴで代表される三端子スイッチング素子あるいはＭＩＭで代表される二端子スイッチング素子を用いたアクティブマトリックス型の入力機能付液晶表示装置とすることもできる。
【００５７】
また、前記各実施形態においては、入力装置部としてアナログタイプのものを示したが、他のタイプの入力装置部、例えばＸ−Ｙ方式のものや、電磁誘導方式のものを用いてもよい。
【００５８】
また、上記各実施形態では、液晶セルと入力装置部とを含んで入力機能付液晶表示装置が形成される例を示したが、さらに、駆動回路や制御回路等を搭載した回路基板を含んで入力機能付液晶表示装置を形成してもよいし、さらには、そのような駆動回路基板付きの入力機能付液晶表示装置を金属等のフレームに固定したものを、電子機器に組み込まれる入力機能付液晶表示装置として使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の入力機能付き液晶表示装置を示す模式的な断面図である。
【図２】第１実施形態の入力機能付き液晶表示装置を入力手段および表示手段として形成された電子手帳である。
【図３】第２実施形態の入力機能付き液晶表示装置を示す模式的な断面図である。
【図４】第２実施形態の液晶セルの反射電極およびその付近を示す部分断面図である。
【図５】第３実施形態の入力機能付き液晶表示装置を示す模式的な断面図である。
【図６】第４実施形態の入力機能付き液晶表示装置を示す模式的な断面図である。
【符号の説明】
１０，７０，７４，７８入力機能付き液晶表示装置
１２偏光子
１４，７６位相差板
１６入力パネル
２６散乱板
３０，７２，７７，８０液晶セル
３４第３基板
３８第４基板
３９，７１，７９電極
４２、７５液晶
８２反射板
９０電子手帳（電子機器）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal display device with an input function and an electronic apparatus including the same.
[0002]
[Background Art and Problems to be Solved by the Invention]
In recent years, a liquid crystal display device with an input function, which is formed by overlapping an input panel and a liquid crystal cell, is frequently used. Such a liquid crystal display device with an input function is generally used as a type having a light source on the back, that is, a backlight type. In the case of the backlight type, since it is necessary to emit light from the light source, power is consumed for that purpose. However, as demand for small and portable devices increases, there is an increasing demand for low power consumption so that the battery can be driven for as long as possible.
[0003]
Therefore, it is conceivable that the liquid crystal display device with an input function is a reflection type that does not require a light source. However, in a conventional liquid crystal display device with an input function, a pair of polarizers sandwiching a liquid crystal cell is used, and when a reflection plate is added and used as a reflection type, the number of times light passes through the polarizer increases. There was a problem that the display became dark.
[0004]
In addition, since the reflector is arranged outside the substrate constituting the liquid crystal cell, parallax occurs due to the thickness of the substrate, etc., resulting in double display or color blur in the case of color display. There was also a problem of end up.
[0005]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a reflective liquid crystal display device with an input function capable of bright display.
[0006]
Another object of the present invention is to provide a reflective liquid crystal display device with an input function that does not cause double display or color blur.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The liquid crystal display device with an input function according to the present invention includes an input panel and a liquid crystal cell disposed on the back surface of the input panel, and a quarter-wave plate and a polarizer are formed on the front side of the input panel from the input panel side. there an input function liquid crystal display device are arranged in a sequence, the liquid crystal cell is formed by sealing liquid crystal between a pair of substrates provided with electrodes, a reflecting means to the substrate on the back side, the A scattering plate is disposed on a surface of the liquid crystal cell on the input panel side .
Furthermore, the liquid crystal display device with an input function according to the present invention is characterized in that a half-wave plate is disposed between the input panel and the polarizer.
[0008]
In the liquid crystal display device with an input function according to the present invention, the reflection means is provided on the back substrate of the pair of substrates of the liquid crystal cell. As a result, the liquid crystal that controls the transmission of light and the reflecting means are not separated by the substrate, so that parallax due to the thickness of the substrate or the like does not occur. Therefore, this liquid crystal display device with an input function can perform display with high visibility without causing double display or color bleeding when a color liquid crystal panel is used. .
Furthermore, the ¼ wavelength plate or the ¼ + ½ wavelength plate disposed on the back surface of the polarizer and on the front surface of the input panel allows the polarized light that has passed through the polarizer to be a ¼ wavelength plate or a ¼ wavelength plate. When passing through the plate + 1/2 wavelength plate, it becomes counterclockwise or clockwise circularly polarized light, and the reflected light becomes circularly polarized light opposite to the incident circularly polarized light, and again becomes a quarter wavelength plate or a quarter wavelength plate + 1. When the light passes through the / 2 wavelength plate, the polarization plane is 90 degrees different from that of the incident light, so that it is absorbed by the polarizer. Therefore, the incident light does not enter the eyes as reflected light. As a result, the amount of light reflected by the input panel is reduced with respect to the amount of light transmitted through the liquid crystal cell and contributing to display, and an easy-to-view display is obtained.
In addition, by disposing a scattering plate between the input panel and the liquid crystal cell, the light reflected by the reflecting plate is scattered by the scattering plate, so that a mirror-like display is not displayed and a natural display is obtained. Can do. Further, since the scattering plate is disposed between the input panel and the liquid crystal cell, that is, relatively close to the liquid crystal cell, the display is not blurred.
[0009]
Further, since only one polarizer is used, a light display is obtained with little light absorbed by the polarizer.
[0010]
More preferably, the liquid crystal display device with an input function of the present invention is
The surface of the reflection means has irregularities.
[0011]
According to this configuration, light is irregularly reflected because the surface of the reflecting means provided on the substrate on the back side of the liquid crystal cell has irregularities. Therefore, it is possible to perform a natural display rather than a display that gives an impression reflected on the mirror surface.
[0012]
More preferably, the liquid crystal display device with an input function of the present invention is
The reflection means is the electrode formed as a reflection electrode.
[0013]
In the liquid crystal display device with an input function of the present invention, an electrode provided on the back side of the pair of substrates of the liquid crystal cell so as to face the liquid crystal is a reflective electrode that also functions as a reflecting means. As a result, the liquid crystal cell that controls the transmission of light and the reflector are not separated by the fourth substrate, so that no parallax due to the thickness of the fourth substrate or the like occurs. Therefore, the display is not doubled or color blur does not occur when a color liquid crystal panel is used.
[0014]
In addition, since it is not necessary to separately form display electrodes and reflecting means, the structure can be simplified.
[0015]
The polarizer of the liquid crystal display device with an input function according to the present invention is a reflective polarizer that transmits light having a polarization plane in a predetermined direction and reflects light having a polarization plane orthogonal to the polarization plane. .
[0023]
More preferably, the liquid crystal display device with an input function of the present invention is
The liquid crystal is a liquid crystal having a twist angle exceeding 90 degrees,
A retardation plate is disposed between the input panel and the liquid crystal cell and compensates for coloring by the liquid crystal.
[0024]
In the liquid crystal display device with an input function having such a configuration, the color caused by the birefringence effect of the incident polarized light in the liquid crystal (so-called STN type liquid crystal) is compensated by the phase difference plate, so that display without unnatural color is performed. be able to.
[0025]
An electronic apparatus according to the present invention includes the above-described liquid crystal display device with an input function as input means and display means.
[0026]
According to this configuration, it is possible to obtain an electronic device that is provided as input means and display means having the operational effects of each of the liquid crystal display devices with input functions described above and that consumes less power.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described more specifically with reference to the drawings.
[0028]
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal display device 10 with an input function according to this embodiment. As shown in this figure, the liquid crystal display device 10 with an input function includes an input panel 16, a liquid crystal cell 30 disposed on the back of the input panel 16, a retardation plate 14 attached to the front of the input panel 16, The polarizer 12 is attached to the front surface of the retardation plate 14, and the scattering plate 26 is disposed between the input panel 16 and the liquid crystal cell 30. The liquid crystal cell 30 and the input panel 16 may be in a state where the entire display surface of the liquid crystal cell 30 and the input panel 16 are in close contact with each other via a transparent elastic material such as silicone resin, or a silicone resin or the like is disposed around the liquid crystal cell 30 and the input panel 16. Thus, a predetermined interval may be set such that Newton rings are not generated.
[0029]
In the input panel 16, a first substrate 18 having a transparent surface electrode 19 on one surface and a second substrate 22 having a transparent surface electrode 19 on one surface are separated from each other by separating the surface electrodes 19 and 19 from each other by a predetermined distance. In this state, it is bonded by an adhesive 20 arranged on the periphery, and is formed as an analog touch panel.
[0030]
In the liquid crystal cell 30, the third substrate 34 on which the transparent electrodes 35 are formed on almost the entire surface or in a stripe shape, and the fourth substrate 38 on which the reflective electrodes 39 as electrodes are formed in a matrix shape or in a stripe shape, The electrode 35 and the reflective electrode 39 are in a state of being opposed to each other by a predetermined distance by spacers (not shown) distributed between the third and fourth substrates. The reflective electrode 39 also functions as a reflecting means. A TN liquid crystal 42 is filled between the third substrate 34 and the fourth substrate 38, and the opposing peripheral edges of the pair of substrates 34 and 38 are sealed with a sealing material 44, so that an active matrix type or simple A matrix type liquid crystal cell 30 is formed.
[0031]
It is preferable that the polarizer 12 is disposed not in front of the liquid crystal cell 30 but in front of the input panel 16 and the phase difference plate 14. And the polarizer 12 is affixed on the 1st board | substrate 18 of the input panel 16 with a transparent adhesive material. Thus, since the polarizer 12 disposed in front of the liquid crystal cell 30 is disposed on the front surface of the input panel 16 disposed on the front surface of the liquid crystal cell 30, the light incident on the input panel 16 has a predetermined polarization plane. Only light having Therefore, compared with the case where the polarizer 12 is disposed on the back surface of the input panel 16, reflected light from the first and second substrates 18 and 22 of the input panel 16 toward the front surface is reduced. Thus, the liquid crystal display device 10 with an input function with high visibility and the like can be obtained.
[0032]
Moreover, the polarizer 12 can also use what gave the anti-glare process or the anti-reflection process to the surface. Thereby, the influence on the display of reflection by the surface of the polarizer 12 can be reduced and the display can be improved.
[0033]
The retardation plate 14 is a ¼ wavelength plate or a ¼ + ½ wavelength plate disposed on the back surface of the polarizer 12 and disposed on the front surface of the input panel 16 as described above. The retardation plate 14 uses an angle formed by the slow axis and the transmission axis of the polarizer 12 as 45 degrees. As a result, when the polarized light that has passed through the polarizer 12 passes through the quarter wavelength plate, it becomes counterclockwise or clockwise circularly polarized light, and the reflected light becomes circularly polarized light that is reverse to the incident circularly polarized light, and again becomes 1 / When the light passes through the four-wavelength plate, the polarized light has a polarization plane different from that of the incident light by 90 degrees. Therefore, the incident light does not enter the eyes as reflected light. As a result, the amount of light reflected by the input panel 16 is reduced with respect to the amount of light transmitted through the liquid crystal cell 30 and contributing to display, and an easy-to-view display is obtained.
[0034]
Further, as described above, in the liquid crystal display device 10 with an input function of the present embodiment, the electrode provided on the fourth substrate 38 which is one of the pair of substrates of the liquid crystal cell 30 has a purity of, for example, about 90% by weight or more. This is a reflective electrode 39 made of aluminum and also functions as a reflecting means. As a result, the liquid crystal cell 30 that controls the transmission of light and the reflecting plate are not separated by the fourth substrate 38, so that no parallax due to the thickness of the fourth substrate 38 or the like occurs. Therefore, the display is not doubled or color blur does not occur when a color liquid crystal panel is used. In addition, as a material of the reflective electrode 39, other metals, such as nickel, chromium, and silver, having a purity of about 90% by weight or more can be used.
[0035]
Further, the reflecting means formed on the fourth substrate 38 is not necessarily the reflective electrode 39. For example, an aluminum layer as a reflecting means is formed on the fourth substrate 38, a transparent insulating layer is formed on the upper surface of the aluminum layer, and a transparent electrode having a predetermined pattern made of, for example, ITO is formed on the upper surface of the insulating layer. It may be formed.
[0036]
In the liquid crystal display device 10 with an input function of this embodiment, the scattering plate 26 is disposed between the input panel 16 and the liquid crystal cell 30 as described above. Therefore, since the light reflected by the reflective electrode 39 and transmitted through the liquid crystal cell 30 is scattered by the scattering plate 26, a natural display can be performed without a mirror-like display. In addition, since the scattering plate 26 is disposed relatively close to the liquid crystal cell 30 between the input panel 16 and the liquid crystal cell 30, display blur hardly occurs.
[0037]
FIG. 2 is an exploded perspective view showing a state in which the liquid crystal display device 10 with an input function of this embodiment is incorporated in an electronic notebook 90 which is an electronic device having an upper housing 94 and a lower housing 95. In addition to the liquid crystal display device 10 with an input function, the electronic notebook 90 includes various circuits such as a display information output source, a display information processing circuit, and a clock generation circuit formed on the circuit board 96 and the like, and those circuits. A power supply circuit for supplying power is included.
[0038]
Note that the electronic device in which the liquid crystal display device 10 with an input function of the present embodiment is incorporated is not limited to the electronic notebook 90, but a notebook personal computer, a mobile phone, a clock, a pager, a calculator, a POS terminal, an IC card, a mini-disc player. Various electronic devices can be considered.
[0039]
[Second Embodiment]
This embodiment is different from the first embodiment in that irregularities are formed on the surface of a reflective electrode as a reflecting means, and a scattering plate disposed between the input panel and the liquid crystal cell is not necessarily required. Since the other points are the same as in the first embodiment, description thereof is omitted. In the drawings, the same reference numerals as those in the first embodiment are assigned to corresponding parts.
[0040]
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the liquid crystal display device 70 with an input function of the present embodiment. As is clear from this cross-sectional view, in the liquid crystal display device 70 with an input function of the present embodiment, no scattering plate is disposed between the input panel 16 and the liquid crystal cell 72.
[0041]
In addition, the reflective electrode 71 as the reflecting means provided in the liquid crystal cell 72 of the present embodiment is made of, for example, aluminum having a purity of about 90% by weight or more, and FIG. As shown in the cross-sectional view, the surface is formed with irregularities having a pitch of about several μm. In this structure, a large number of resin-made protrusions 54 are dispersedly formed on a substrate 38, a coating film 55 covering these protrusions 54 and the substrate 38 is formed, the surface is somewhat flattened, and a reflection made of aluminum is formed on the surface. The electrode 71 is formed in a predetermined pattern, and the surface including the reflective electrode 71 is covered with the alignment film 56.
[0042]
In addition, as a material of the reflective electrode 71, other metals, such as nickel, chromium, and silver, having a purity of about 90% by weight or more can be used.
[0043]
According to this configuration, since the surface of the reflective electrode 71 provided on the fourth substrate 38 of the liquid crystal cell 72 has irregularities, light is irregularly reflected. Accordingly, it is possible to prevent the impression reflected on the mirror surface from being displayed without using a scattering plate.
[0044]
Moreover, since it is not necessary to use a scattering plate, the structure can be simplified.
[0045]
In the above description, an example in which unevenness is formed on the reflective electrode 71 itself to scatter light has been shown. However, the reflective electrode 71 itself may be formed flat as in the case of the first embodiment, and a transparent and uneven layer may be formed on the surface to scatter the light reflected by the reflective electrode 71. . Also by this, the same effect as the above can be obtained.
[0046]
[Third Embodiment]
In the present embodiment, in a liquid crystal display device with an input function, STN type liquid crystal is used as the liquid crystal sealed in the liquid crystal cell, and a retardation plate for removing coloration due to the liquid crystal is provided between the input panel and the liquid crystal cell. The point provided in is different from the first embodiment. Since the other points are the same as in the first embodiment, description thereof is omitted. In the drawings, the same reference numerals as those in the first embodiment are assigned to corresponding parts.
[0047]
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the liquid crystal display device 74 with an input function according to this embodiment. As is clear from this cross-sectional view, in the liquid crystal display device 74 with an input function of this embodiment, a retardation plate 76 is disposed between the input panel 16 and the liquid crystal cell 77. The liquid crystal sealed in the liquid crystal cell 77 of this embodiment is an STN type liquid crystal 75, that is, a nematic liquid crystal that is twisted and aligned in a range of 180 degrees to 360 degrees.
[0048]
With this configuration, the liquid crystal display device 74 with an input function according to the present embodiment causes the phase difference plate 76 to cause coloring caused by the birefringence effect of incident polarized light in the liquid crystal cell 77 using the STN type liquid crystal 75. It is possible to compensate and display without unnatural coloring.
[0049]
In the above description, the electrode formed on the fourth substrate 38 of the liquid crystal cell 77 is formed as the reflective electrode 39 and functions as the reflecting means. However, a configuration may be adopted in which a normal transparent electrode is formed on the fourth substrate 38 of the liquid crystal cell 77 and a reflector is disposed on the back surface of the fourth substrate 38.
[0050]
[Fourth Embodiment]
In this embodiment, in the liquid crystal display device with an input function, the electrode formed on the fourth substrate of the liquid crystal cell is not a reflective electrode but a normal transparent electrode, and the back of the liquid crystal cell is used to form a reflective panel. The point from which the reflecting plate is arrange | positioned differs from 1st Embodiment. Since the other points are the same as in the first embodiment, description thereof is omitted. In the drawings, corresponding parts are denoted by the same reference numerals as in the first embodiment.
[0051]
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the liquid crystal display device 78 with an input function of this embodiment. As is clear from this cross-sectional view, in the liquid crystal display device 78 with an input function of this embodiment, a reflector 82 is disposed on the back surface of the liquid crystal cell 80. The electrode 79 formed on the fourth substrate 38 is not a reflective electrode but a transparent electrode 79 formed of, for example, an ITO film.
[0052]
6 shows an example in which the reflection plate 82 as a separate member is arranged on the back surface of the fourth substrate 38, the reflection plate 82 is a reflection layer (not shown) made of, for example, an aluminum layer on the back surface of the substrate 38. May be formed.
[0053]
Further, a reflective polarizer that transmits polarized light having the first polarization plane and reflects polarized light having a polarization plane substantially orthogonal to the first polarization plane is used as the reflection plate 82, and the light that has reached the back surface of the liquid crystal cell 80. It can also be used in a reflected manner.
[0054]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made within the scope of the gist of the present invention or the equivalent scope of the claims. Is possible.
[0055]
For example, in each of the above embodiments, the polarizer is not limited to a normal polarizer that transmits polarized light having a first polarization plane and absorbs polarized light having a polarization plane substantially orthogonal to the first polarization plane. It is also possible to use a reflective polarizer that transmits polarized light having a plane of polarization and reflects polarized light having a plane of polarization substantially orthogonal to the first polarization plane. Reflective polarizers include thin film stacks, cholesteric liquid crystal layers combined with quarter-wave plates, and separated into reflected and transmitted polarized light using Brewster's angle (SID 92 DIGEST P.427-429), and those using holograms can also be used.
[0056]
Further, in each of the above-described embodiments, the liquid crystal display device with an input function of the TN type or STN type and the simple matrix driving method is shown. However, static driving, a three-terminal switching element represented by a TFT, or an MIM An active matrix type liquid crystal display device with an input function using a two-terminal switching element represented by
[0057]
In each of the above embodiments, an analog type is shown as the input device unit. However, other types of input device units such as an XY type or an electromagnetic induction type may be used.
[0058]
In each of the above embodiments, an example in which a liquid crystal display device with an input function is formed including a liquid crystal cell and an input device section has been described, but further includes a circuit board on which a drive circuit, a control circuit, and the like are mounted. A liquid crystal display device with an input function may be formed, and furthermore, a liquid crystal display device with an input function with such a drive circuit board fixed to a frame of metal or the like is provided with an input function incorporated in an electronic device. It can also be used as a liquid crystal display device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a liquid crystal display device with an input function according to a first embodiment.
FIG. 2 is an electronic notebook formed by using the liquid crystal display device with an input function according to the first embodiment as an input unit and a display unit.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a liquid crystal display device with an input function according to a second embodiment.
FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing a reflective electrode and its vicinity of a liquid crystal cell of a second embodiment.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a liquid crystal display device with an input function according to a third embodiment.
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a liquid crystal display device with an input function according to a fourth embodiment.
[Explanation of symbols]
10, 70, 74, 78 Liquid crystal display device 12 with input function Polarizer 14, 76 Phase difference plate 16 Input panel 26 Scattering plates 30, 72, 77, 80 Liquid crystal cell 34 Third substrate 38 Fourth substrate 39, 71, 79 Electrode 42, 75 Liquid crystal 82 Reflector 90 Electronic notebook (electronic equipment)

Claims

A liquid crystal display device with an input function, comprising: an input panel; and a liquid crystal cell disposed on a back surface of the input panel, wherein a quarter wavelength plate and a polarizer are sequentially disposed on the front side of the input panel from the input panel side Because
The liquid crystal cell is formed by sealing a liquid crystal between a pair of substrates including electrodes, and includes a reflecting means on the substrate on the back side.
A liquid crystal display device with an input function , wherein a scattering plate is disposed on a surface of the liquid crystal cell on the input panel side .

In claim 1,
A liquid crystal display device with an input function, wherein a half-wave plate is disposed between the input panel and the polarizer.

In claim 1 or claim 2,
A liquid crystal display device with an input function, wherein the surface of the reflecting means has irregularities.

In any one of Claims 1 thru | or 3,
The liquid crystal display device with an input function, wherein the reflection means is the electrode formed as a reflection electrode.

In any one of Claims 1 thru | or 4,
The liquid crystal display device with an input function, wherein the polarizer is a reflective polarizer that transmits light having a polarization plane in a predetermined direction and reflects light having a polarization plane orthogonal to the polarization plane.

In any one of Claims 1 thru | or 5,
The liquid crystal is a liquid crystal having a twist angle exceeding 90 degrees, and is provided between the input panel and the liquid crystal cell, and has a retardation plate that compensates for coloring by the liquid crystal. Display device.

An electronic apparatus comprising the liquid crystal display device according to claim 1 as an input unit and a display unit.